电力电子技术课后习题答案整理5-7章.docVIP

第5章 逆变电路 5.l.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同? 答:两种电路的不同主要是: 有源逆变电路的交流侧接电阿,即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。 5.2.换流方式各有那儿种?各有什么特点? 答:换流方式有4种: 器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。 电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。 负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。 强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强追施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。 晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 5.3.什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点？ 答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型 逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要持点是: ①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。 ②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。 电流型逆变电路的主要特点是: ①直流侧串联有大电感,相当于电流源。直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。 ②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流测电惑起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。 5.4.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管? 答:在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起 缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。 在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。 5.5.并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相,为保证换相应满足什么条件? 答;假设在t时刻触发VT2、VT3使其导通,负载电压u。就通过VT2、VT3施加在VTl、VT4上,使其承受反向电压关断,电流从VTl、VT4向VT2、VT3转移触发VT2、VT3时刻/必须在u。过零前并留有足够的裕量,才能使换流顺利完成。 5.6.串联二极管式电流型逆变电路中,二极管的作用是什么?试分析换流过程。 答:二极管的主要作用,一是为换流电容器充电提供通道,并使换流电容的电压能够得以保持,为晶闸管换流做好准备;二是使换流电容的电压能够施加到换流过程中刚刚关断的晶闸管上,使晶闸管在关断之后能够承受一定时间的反向电压,确保晶闸管可靠关断，从而确保晶闸管换流成功。 以VTl和VT3之间的换流为例,串联二极管式电流型逆变电路的换流过程可简述如下: 给VT3施加触发脉冲,由于换流电容C13电压的作用,使VT3导通而VTl被施以反向电压而关断。直流电流Id从VTl换到VT3上,C13通过VDl、U相负载、W相负载、VD2、VT2、直流电源和VT3放电,如图5-16b所示。因放电电流恒为/d,故称恒流放电阶段。在C13电压Uc13下降到零之前,VTl一直承受反压,只要反压时间大于晶闸管关断时间rq，就能保证可靠关断。 Uc13降到零之后在U相负载电感的作用下,开始对C13反向充电。如忽略负载冲电阻 的压降,则在Uc13=0时刻后,二极管VD3受到正向偏置而导通,开始流过电流,两个二极管同时导通,进入二极管换流阶段,如图5-16c所示。随着C13充电电压不断增高,充电电流逐渐减小,到某一时刻充电电流减到零,VDl承受反压而关